中國開闢太空新時代,金屬鎢助力航空航太

太空,過去曾是大國之間較量的舞臺,但如今耗資巨大的航太事業依賴於國際之間的合作。德國航空航太中心主任表示中國有著自己的航太計畫,正在按照自己的時間表推進,同時也對國際合作持開放態度,正在成為一個“強大”的太空國家,有望開闢太空的新時代。他還坦言,歐洲現在最中意的合作對象是中國。不管怎樣,航空航太事業就是代表著一個國家的經濟、軍事和科技水準,也是一個國家綜合國力和國防實力的重要標誌,是要發展的、更是要強大的,當然也少不了金屬鎢的助力。

太空圖片

鎢是最耐熱的金屬,它的密度大,強度是難熔金屬中最高的,彈性模量高、膨脹係數小、蒸氣壓低。添加了合金元素的鎢合金具有良好的耐磨性、耐蝕性、導電性和導熱性。航空航太設備的機構設計和安全性能問題與所採用的材料物理化學和機械特性有著十分密切的關係,金屬鎢具有一系列優良物理、化學性能,可以滿足航空航太所需材料性能的要求,現已廣泛應用于衛星、飛行器、航空發動機等裝備的一些關鍵部件。

鎢圖片

鎢合金是陀螺儀的轉子材料。眾所周知,陀螺儀是衛星、火箭、導彈、飛機、潛艇、魚雷等導航和控制系統的心臟部件。陀螺儀的穩定性隨著回轉體重量的增加而提高,採用鎢合金作為陀螺儀的轉子,可使其穩定性和控制精度大大提高。

陀螺儀圖片

鎢及其合金可製作不用冷卻的火箭噴管、離子火箭發動機的離子環、噴氣葉片和定位環、熱燃氣反射器和燃氣舵。用鎢代替鉬作固體火箭發動機的進口套管、喉管喉襯,可將材料的使用溫度從1760℃提高到3320℃以上,如美國北極星A-3導彈的噴嘴是採用滲有10%~15%銀的耐高溫鎢管做的;阿波羅太空船上的火箭也是鎢製造的。

飛船圖片

鎢合金可作副翼、轉向舵兩側的靜態及動態平衡配重和直升飛機旋轉葉片的平衡配重、減震器、飛機及直升飛機的升降控制和舵的風標配重塊、自動駕駛儀及方向支架平衡配重塊、飛機引擎的平衡錘,作壓艙平衡塊等。“斯貝”發動機上就大量使用了高密度鎢合金,主要用作托架配重、搖杆轉速控制器配重塊、燃油調節轉控器配重塊等。在某些衛星中,為克服衛星的晃動現象,衛星姿態儀常採用高密度鎢合金球起到章動阻尼作用,使得衛星章動阻尼剩餘章動角減少至0.1℃以下,達到國際先進水準。

飛船圖片

鎢銅複合材料可用作火箭發動機的噴管隔板,它足以承受超過鎢熔點3400℃的燃燒溫度。此外,這種材料還適用于火箭發動機、高超聲速飛機前緣以及重返大氣層飛行器的隔熱遮罩等。據報導,美國研發的超高音速飛行器除頭錐以外的表面,覆蓋了約400kg的鎢。美國聯合技術中心生產了一種可供宇航設備使用的塗硼鎢絲,這種鎢絲具有強度高、密度小以及剛度高等優點,可用作火箭外殼、太空船的骨架。

鎢鈮合金單晶圖片

在鎢合金中添加錸可改善鎢的高溫性能和室溫延性,塑-脆轉變溫度降低。鎢錸合金比純鎢更堅硬,其室溫抗拉強度高達3260MPa,具有良好的耐磨性和焊接性,可作為空間站核反應爐材料。鎢鈮合金單晶用於深空探測用熱離子電源的發射極。鎢及其合金塗層具有高強度和熱穩定性,可防止噴嘴受到腐蝕和侵蝕。

鎢鈮合金單晶圖片

以上只是小編對金屬鎢在航空航太的用途的一個簡單的介紹,但是它的應用可遠不止這些哦。相信隨著航空航太事業的發展,會有越來越多的鎢材料研發出來,而且需求也會有所增多。

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